Question

19．五一期间，小宇乘坐爸爸驾驶的小汽车外出游玩，发现车内吊着的一个装饰物在摆动，摆动很有节奏且来回摆动一次时间大致相同．小宇到游乐场后，他看到其他同学坐到秋千上玩，秋千来回摆动一次时间也大致相同，但是摆动时间长一些．
（1）请根据小宇观察到的现象，提出一个可探究的科学问题：可能与摆长有关．
（2）回到学校，他找来一些长短不一的细线和质量不同的小球，做成不同的单摆（如图所示）来探究．在老师的指导下，小宇和其他同学合作完成了几组实验．
①实验中，需要测量单摆长L、摆球质量m、摆角θ（θ小于10°）、摆动一次所需时间T．其中摆球质量m除了用天平直接测量外，还可用下列测量仪器中C（只填序号）进行间接测量．
A．温度计　　B．密度计　　C．测力计　　D．气压计
②在探究周期与某因素时，记录实验数据如表下：

摆长L/m	0.64	0.81	1.00
周期T/s	1.60	1.80	2.00

摆球质量m=40g摆角θ=7°，分析表中的数据，得出的结论是单摆摆动的周期与摆球的质量、摆角无关，与摆长有关，摆长越长，周期越大．
（3）小宇采用的实验方法是：控制变量法．

Answer 1

分析 决定悬挂着的物体往返摆动的时间可能有：摆长、质量、摆动幅度．一定利用控制变量法分析，即研究任意一个因素和往返摆动时间的关系时，一定保证其它两个因素不变．

解答 解：（1）根据经验猜想单摆摆动一次所需时间（周期）可能与摆长有关（或：可能与摆的质量有关、可能与摆摆动的幅度有关）；
（2）①摆球质量m除了用天平直接测量外，还可用测力计测出其重量，再根据G=mg计算出摆的质量；
②由实验一数据可知，当单摆的摆长和摆动角度相同时，单摆的周期与摆球的质量无关；
由实验二数据可知，当单摆的摆长和摆球质量相同时，单摆的周期与摆动角度θ大小无关；
由实验三数据可知，单摆的摆长越长，周期就越长．
结论分析可知：单摆振动的周期与摆球质量、幅度无关，与摆长有关，且摆长越短，振动周期越短；
（3）实验中采用了控制变量法进行探究．
故答案为：（1）可能与摆长有关；（2）①C；②单摆摆动的周期与摆球的质量、摆角无关，与摆长有关，摆长越长，周期越大；（3）控制变量法．

点评 考查对于物理实验探究方法的掌握，我们学习物理，不仅仅是学习知识，更重要的是学习探究方法，这也是现在中考考查的一个侧重点，需要掌握．